تمكن العلماء باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) من رسم خريطة للطقس على كوكب يبعد 280 سنة ضوئية عن الأرض، وهو عملاق غازي ساخن يواجه أحد جوانبه شمسه بشكل دائم والآخر يلفه الليل الأبدي.
ويتكون الكوكب ذو الوجه يانوس، المسمى WASP-43b، بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم وهو أكثر سخونة بكثير من أي عملاق غازي في نظامنا الشمسي، بسبب قربه من نجمه المضيف، الذي يدور حوله مرة واحدة كل 19 ساعة أرضية. ويعني هذا القرب الشديد أن WASP-43b مقيد مديًا أيضًا بنجمه.
اكتشف الباحثون الآن أن قفل المد والجزر هذا يسخن بشكل مستمر جانبًا واحدًا من الكوكب إلى درجات حرارة تبلغ حوالي 2300 درجة فهرنهايت (1260 درجة مئوية)، وهي ساخنة بدرجة كافية لصهر الحديد. هذه الحرارة الحارقة تبخر الصخور وتحملها إلى السحب.
اكتشف العلماء أن الفرق في درجة الحرارة بين جانب النهار والجانب الليلي، وهو أكثر برودة نسبيًا عند 1110 فهرنهايت (600 درجة مئوية)، يؤدي إلى رياح قوية يمكن أن تصل سرعتها إلى 5600 ميل في الساعة (9000 كم / ساعة). نشر الباحثون تقريرهم عن الطقس خارج كوكب الأرض في 30 أبريل في المجلة علم الفلك الطبيعي.
متعلق ب: يؤكد تلسكوب جيمس ويب أن هناك خطأً خطيرًا في فهمنا للكون
تم اكتشاف WASP-43b في عام 2011 وتمت دراسته في البداية بواسطة التلسكوبات الفضائية هابل وسبيتزر، لكن الدقة العالية لـ JWST التقطت الآن التفاصيل الدقيقة لغلافه الجوي.
قال المؤلف الرئيسي: “باستخدام هابل، يمكننا أن نرى بوضوح وجود بخار ماء على الجانب النهاري. واقترح كل من هابل وسبيتزر أنه قد تكون هناك سحب على الجانب الليلي”. تايلور بيلباحث في معهد بحوث منطقة الخليج البيئية في سان خوسيه، كاليفورنيا، قال في بيان. “لكننا كنا بحاجة إلى قياسات أكثر دقة من ويب للبدء فعليًا في رسم خريطة لدرجة الحرارة والغطاء السحابي والرياح وتكوين الغلاف الجوي الأكثر تفصيلاً في جميع أنحاء الكوكب.”
لقياس درجة حرارة الكوكب، استخدم الباحثون أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) الخاصة بـ JWST لقياس ضوء النظام كل 10 ثوانٍ لأكثر من 24 ساعة.
وقال بيل: “من خلال المراقبة عبر مدار كامل، تمكنا من حساب درجة حرارة الجوانب المختلفة للكوكب أثناء دورانها باتجاه رؤيتنا”. “من هناك، يمكننا بناء خريطة تقريبية لدرجات الحرارة في جميع أنحاء الكوكب.”
كشفت قياسات الأشعة تحت الحمراء التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضًا عن التركيب الكيميائي للكوكب، والذي يتضمن بخار الماء ولكنه يفتقر إلى الميثان. عادة ما يتم إنتاج الميثان على الكواكب من هذا النوع عن طريق التفاعلات بين الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، ولكن الرياح القوية للكوكب يمكن أن تحمل هذا الميثان إلى الجانب النهاري من الكوكب حيث يتم تدميره بسبب الإشعاع المكثف لنجمه المضيف.
بناءً على النتائج الحالية، يستخدم فريق آخر أداة مقياس طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) الخاص بـ JWST لتحسين خريطة درجة الحرارة وقياس أول أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للكوكب ذي الوجهين.
